联合国教科文组织在其发表的《21世纪的高等教育：展望与行动世界宣言》中提出了“以学生为中心”的教育理念，这也引领了世界高等教育改革和发展的方向，推动了大学教学模式的变革，重新确立了教师和学生的地位以及师生关系[1]。高等教育领域越来越重视“以学生为中心”的教育理念[2]，尤其是在工科跨专业选修课程的教学中，因此，更要在教学理念、原则以及实施方法等方面进行深入研究和精心设计。

目前关于工科跨专业选修课存在的主要问题以及所提出的要求主要有：在课程教学中往往以教师为中心，由教师主导课堂教学，学生只是被动的接受者，而在“以学生为中心”的教学环境中，学生被赋予了新的角色和任务，同时师生互动和学生自主学习能力低的主要原因在于学生得不到正确和积极的评价反馈信息，因此缺乏正确学习行动的目标和兴趣；对于跨专业选修课程的授课知识和教学手段单一，更侧重于专业基础理论的教授，学生较难理解和接受，同时缺乏对于完整知识结构的构建和知识理论的运用以及行业认知。学生所学知识理论与行业脱节，提升高等教育的核心争力，满足社会对高素质工程人才的需求[3]；目前跨专业选修课则侧重于学习内容的时代性和普及性，个人可以通过课程学习来从情感方面得到提升，同时从国家战略及需求方面进行认识，兼顾课程的思政教育，培养学生的家国情怀；如何更好地进行个人展示和宣传，使问题的解决答案能够被更多人接受，基于个人知识同时对自己或者他人的成果或方案进行评价。

本文针对所开设的海岸与海洋灾害跨专业选修课程，将技术赋能的任务协作式教学理念融入教学过程，进行了大量的创新改革，使学生参与教学全过程，通过引入课堂/在线互动环节，提高学生的积极性，增强课程的趣味性和可理解性；鼓励学生课外进行相关知识的检索、分析和总结；同时在学生课程展示汇报环节，引入学生互评的机制，充分给与学生参与和评价的机会，进一步激发学生的学习热情，充分体现“以学生为中心”的教育理念。本文结合海岸与海洋灾害课程的授课内容和授课方式，对课程教学方法改革进行了初步探索。

一、创新认识及路线

针对以上问题，在开设跨专业选修课海岸与海洋灾害的过程中，教学团队进行了持续的探索和创新，以使课程的学习实现“以学生为中心”的教学原则，使培养的学生能够适应时代和社会的需要。在探索实践过程中主要运用了建构主义理论思想为课程教学创新实践提供理论支撑[4]，从过去的注重“教”转向注重“学”，激发学生在课程学习中的积极性、主动性和创造性，让学生掌握课程学习的主动权；创设大学生自主学习的教学环境，通过具体的工程和灾害案例，使知识因情境而产生意义，将更多门专业性基础课程和专业课程的学习内容设计为解决此项问题目所涉及的各种知识点，这种教学内容的设立应符合专业卓越工程师培养方案所提倡的“问题教学法”原则；同时建立学习共同体，建构“对话教学”模式，形成师生互动交流的学习共同体，有助于培养学生的自主学习能力、合作学习能力、分析和解决问题的能力。

本课程教学过程中强调“以学生为中心”，将经典知识体系和创新教学方法有机结合；探索固定教学团队和特邀专家学者协作讲授、学生线上自主学习与线下师生研讨同步的混合教学模式（图1）。线上课程对海岸与海洋灾害进行情景式描述，深入浅出地引导学生进入知识领域。线下见面和互动，案例分析实际海岸灾害，辅以行业专家引领和权威数据解读；依托自主研发仿真模拟技术，融合智慧海洋概念，实时更新课程资料数据，提升课堂教学的时代感。采取教、学相融合，师、生同参与的项目式教学评价方式，达到教学相长。

本课程自2008年首次开设以来，10余年间坚持持续改进的动态发展原则，在原有基础上不断推出创新模式，在传统的基本理论讲授上，先后实现了经典案例分析、分组汇报展示、前沿成果聚焦、转接权威解读、在线共享平台、数字虚拟仿真、出版课程教材和国内高校推广等方案，并在不断地持续改进中（图2）。

二、创新实践实施过程

（一）激发学生自主性的教学模式

激发学生自主性实现要在教学活动中渗透现代民主精神，创建平等和谐的师生关系，营造宽松、融洽的教学氛围，充分调动师生合作的积极性，鼓励学生主动进行相关资料查阅和学习整理，提出自己的独到见解，以顺利完成分课程任务，达到预期教学目标。同时，在平等、协同的师生关系下，开展合作教学。树立“教学相长”的思想，教师也同时基于学生提出的观点和想法，不断丰富授课素材和研究视角。坚持主体性原则，每个学生都是一个相对独立的自组织系统，这是确立教学过程中学生主体地位的前提条件。学生的任何选择都是根据主体需要而进行的，教师调动学生的主动性首先必须尊重学生的选择。创造性学习是学生主体性的最高表现形式，教师应充分发挥学生在学习中的能动性。

图1 课程创新实施路线

图2 课程创新持续改进历程

本课程实施混合式教学模式，依托于信息技术和网络技术的发展[5]，基于智慧树平台建立大规模在线课程（MOOC）为学生的自主学习提供了数字化和网络资源；开设翻转课堂进行远程在线师生互动，教师主要引导学生运用知识去分析和解决问题。信息技术环境下，教学模式将从以“教”为主的传统课堂教学转变为以“学”为主的信息化课堂教学；信息技术把实体空间和虚拟空间的学习资源整合在一起，使学生可以学习和使用丰富的数字化资源，提高了学生的自主学习、团队学习和创造性学习的质量和效率[6]。

在课堂教学中的设计了课堂互动环节，利用智慧树在线平台统计学生课堂投票结果，提高学生互动参与度。例如，在讲授灾害性海浪等海洋水文灾害时，主讲教师在课堂口述一个互动问题，然后学生通过手机应用程序或者电脑登陆智慧树平台中本节课程的在线课堂进行回答参与。平台系统可以统计学生答题情况，直接反馈大家的最后结果统计，以此来判断和分析学生对于该知识点的理解和掌握情况。现今学生在课堂操作手机已经是一种很难避免的形势，在很大程度上也会影响课堂教学质量。本门课程则充分利用了手机的智能操作，提高了学生的参与热情，同时也有利于教师对于学生知识点的掌握情况。此外，如果同时还有其他高校学生在线上课，教师还可以通过智慧树在线平台系统的设置，与远程学生进行提问和回答互动以及师生之间进行疑难解答和交流探讨，同时通过平台还提供章节测试及成绩统计分析。

（二）调动全员的教学组织设计

在进行教学组织设计时，采用支架式教学理念，授课教师为学生提供完整的理论知识框架，把复杂的问题加以分解，教师要引导学生发展“元认知”水平，帮助学生建立思维模型，培养其发散思维能力。以促进学生对问题的理解和知识建构，围绕不同情境获得认知和意义建构，教师应引导学生开展协作学习；运用小组评价和自我评价相结合的方式评价学生的学习效果，这是建构主义教学的一种较为成熟的模式[7]。

本课程的一个重要特色就是学生在进行了系统理论框架学习之后，教师创建特定的问题情境，并将学生引入其中。由于课程学时的限制以及海岸与海洋灾害类型繁多，在课程授课阶段很难做到对所有灾害类型知识的全面讲解，因此在这一环节鼓励学生自由组建课题小组，围绕当前的学习主题，经过认真调研和分析，提出所要具体研究的海洋灾害形式。学生在知识理论框架的支撑下独立探索、小组协商和讨论，通过集体协作学习达成对拟解决问题的正确建构。课题小组完成研究之后，整理成一个报告展示文件，从同学的认知角度为大家进行讲授。在课堂上，学生们根据分组情况，根据所整理汇总的灾害相关知识，为大家做一个展示汇报。聆听汇报的同学则根据汇报内容进行提问，整个汇报组成员则进行回答。对于该环节的评价则由课程的所有老师从技术角度、演讲角度以及问题回复三个方面对汇报进行评分。在这个环节中，学生们同时体验了教师和学生的角色，可以利用更容易理解的讲解形式使大家对于知识有一个全新的认识[8]。在分组汇报展示准备的过程中还锻炼了学生们任务工作和协作能力，在课堂展示环节还培养了学生的演讲以及应变等综合能力。为将来从事各类工作打下了一个良好基础。在课程的最后阶段，每个汇报小组将本组的课程展示利用一张海报的形式在课堂上进行集中展示，由各组同学和老师分别选出5组最佳的海报，最后统计总得分，选出得分最高的5组，作为该环节的优秀作品。在这个环节中，学生们和老师具有一样的评价权利，但由于学生票数更多，其对于评分更具有决定性作用。通过海报的制作，可以让同学在有限的篇幅范围内，将整个调研汇报的内容高度凝练，以更准确和有效的方式呈现出来，这有利于提高学生归纳总结和提炼观点的能力。

以平时章节测试成绩（30%）、课程展示汇报的教师专家评价（30%）和墙报展示综合评价（40%）三部分的加权成绩作为期末总成绩。在墙报展示综合评价环节包括教师评价和同学互评两种方式，这中间教师的评分与各分组互评分加权后之后，作为该部分的综合分，由于学生分组数量基础较大，因此，学生评价在本环节占据主导地位。将以往的教师全部决策，变为学生共同参与打分的模式，使学生更具有能动性。

学生们在原有认知展示基础上，在阅读他人作品、评价并提出改进意见的过程中，思维得到再一次升华，思维的深度与广度得以发展。学生在大量评价他人作品的过程中逐步认识到事物的多面性，再在改进自己作品的过程中认识到自己思维过程的优势和不足，通过这一“知己”的思维过程逐步树立创新意识，保持自己的特点与不同，在追求共性的基础上追求个性的发展，思维得以螺旋式上升，核心素养得以发展[9]。

（三）技术赋能的教学方法

我国是世界上遭受海岸和海洋灾害影响最严重的国家之一，随着海洋经济的快速发展，沿海地区灾害风险日益突出，海岸与海洋防灾减灾形势十分严峻。课程教学过程中注重以工程向导的案例分析，数据主要来源于权威机构发布的统计年报以及政府部门公布数据。除了基于数据和图片方式对灾害影响程度的讲解外，授课教师还会播放最新的新闻报道以及权威机构的科普视频，使学生对灾害发生的影响程度有直观认识，同时对灾害的原理和特征有更清楚的认识，同时也让学生形成海洋文明和环保意识。这种教学模式符合抛锚式教学理念，它以真实事件或真实问题为背景，激发学生的学习需要，通过镶嵌式教学和学习共同体的合作学习，让学生凭自己的主动学习，亲身体验从识别目标到提出和达到目标的全过程[10]。

在本门课程的授课中还重点关注最新的研究成果，利用科研反哺教育教学，这也是高等教育建设的一个根本点。本课程的教师团队也主要从事相关的科学研究工作，比如利用海洋-大气-波浪耦合数值模式进行的台风和风暴潮预报、海岸侵蚀、生态修复以及海床冲刷演变及其对海洋工程影响、海床冲刷液化等研究内容（图3），这些都在教学团队最新出版的《海岸与海洋灾害》教材得到体现。教师结合本人的科研经历和体会，分享最新的研究成果，以及行业发展前沿，可以更加有侧重点，同学也更容易接受，从而培养学生们将来从事科研工作的兴趣。通过课程学习和教师讲解，很多学生对海岸与海洋灾害研究领域产生了兴趣，在授课教师的指导下参加了各级大学生创新训练项目以及继续攻读研究生学位。

图3 数值仿真模拟平台的应用

本课程还有一个重要创新探索就是在课程授课期间邀请国内海岸与海洋灾害研究领域的知名专家学者，亲临课堂或者在线讲座授课，开展“海岸带自然灾害及生态防护”“海岸与海洋水动力数值模拟技术”“海岸与海洋灾害预警报技术”“海洋能源开发与利用”等系列讲座报告。同学们可以与专家进行积极互动，聆听专家的权威讲解读。

三、效果分析及推广应用

（一）选课学生和学校数量逐年增加

海岸与海洋灾害是一门基础性与前沿性相结合的新型课程。在课程设计过程中引入多学科、新兴高新技术元素，以多元化方式进行评价，积极对接当前行业发展最新需要。通过激发学生对海洋与海岸工程学科兴趣，培养认真、严谨的学术态度和开放的学术讨论氛围。学生通过掌握海岸与海洋理论知识、海岸与海洋灾害成因、预测、防控等知识，来提升自己在海洋物理及海洋环境方面的知识。由于海岸与海洋灾害是跨学科形式的课程，能够促进学科融合，并帮助学生在自己的领域上运用海岸与海洋学科的理论思想，更加有利于创新、创造。作为国内首个面向水利工程、船舶与海洋工程和土木工程相关专业学生的海洋灾害课程，其在线课程已被国内多所院校相关专业采纳为专业选修课程，同时本校内选修该课程的人数也呈逐年增加的趋势，这表明本课程的内容和教学方法已经被更多的相关学校和专业作所认可。共享课程运行一个学期，20所相关院校进行共享课程学习，选课人数达9 000名；国内外知名学者评价这门课程“起到了传播海洋文明和灾害的重要作用”。基于该课程的启发和学习，目前已经有一所院校相关专业开设了本课程，另外三所高校的相关专业也积极评价了该课程的教学创新模式：“xx学院学生通过在线共享平台选修了该课程，学生反馈良好。课程利用多种方法开展教学，聘请国内外知名学者进行见面课交流以及项目式评价等方面的课程改革和创新可推广到我们学院的其他课程当中”。

（二）学生评价以影响效果

在该课程的学习和实践过程中，学生们表现出了积极的热情，产生了良好的效果。可以在已掌握的知识框架体系下运用各种技术手段，积极参与各自的课题任务分析和探究，并能参与到社会性意义的建构中。学生对于本课程所采用的教学模式认同度较高，通过历年学生对该课程所采用的创新手段的评价分析，其中学生自主性评价方面，包括课程学习、平台互动以及信息查阅等能力评价都是非常满意程度，在教学全员性评价方面，包括团队合作、汇报展示、成果互评等表现，以及技术赋能评价方面，包括工程导向的案例分析、前沿科学研究成果以及知名专家讲座等环节的评价都为非常满意。学生对课程的授课方式和效果进行了积极评价：“老师细致幽默的讲解，活跃了课堂气氛，精心编排的课程内容，让同学们能学到更多海洋相关知识，配合期末课堂展示的方式，激发了我的自主学习的意识和与同学合作交流的能力”“老师在每节课的过程中都给我们机会以小组为单位进行学习成果分享。对于当时的我们来说，这是我们第一次以一个科研人员的角度，对现有的题目进行深入研究学习。整个课程的设置，都是对我们独立思考、开展深层研究的锻炼。我们会在课前进行文献搜集、阅读、整理；在课上听老师以专业的角度对每一个海洋灾害课题进行讲解、对比、分析，跟同学们分享自己的研究学习成果。与此同时，逻辑能力、数据分析、价值判断能力都有很大的提升。”

课程能满足不同专业背景学生的知识需求、提高教学质量、加深学生对教学内容的理解与掌握，改善学生知识结构，拓宽学生知识面，有效地促进学科间知识相互渗透。土木工程专业学生通过学习，出国深造，认为“课程向我展示了海洋开发的巨大潜力和前景，引导我在以后的学习道路上从事海洋工程的相关科研”；学生通过课程学习，激发了自主学习能力及科研热情，申报5项全国大学生创新创业项目；水力学、海岸动力学和工程项目管理等课程借鉴了课堂讨论和项目式教学的方式，教学模式起到辐射作用。

同时，该门课程对于学生的科研方向选择的影响也是深远的。目前攻读佐治亚理工大学的一位同学对于该课程的评价：“海岸与海洋灾害课程让我接触到了海洋灾害控制方面前沿的科研方向和科研成果，如灾害的模拟与仿真、预测与监控等内容，激发了我对数值计算和仿真模拟的研究热情，与我硕士期间的课程方向十分契合，为我之后的学习打下了扎实的基础。这门课程向我展示了海洋开发的巨大潜力和前景，包括对潮汐能的利用和石油的开发利用，引导我在以后的学习道路上更多地从事海洋工程相关的科研项目”，另外一位攻读伦敦大学学院博士学位的学生，对于该课程的评价是这样的：“与老师课上课下的交流中，对我们今后的研究道路都产生了很重大的影响。也是因为选修海岸与海洋灾害这门课，让我在大学期间就感受到了作为学者研究的乐趣和方法。正是因为对这门课程的学习和老师的影响下，让我更加确定了我的研究方向，坚定了我的科研之路。”

四、结束语

海岸与海洋灾害作为目前国内高校新兴开设的一门专业课程，具有涉及专业领域多、知识面广的特点。在课程学习过程中，学生会承担新的角色：自学、与他人合作学习、团队或小组合作学习、参与发现式学习以及教他人学习；评估自己和别人的学习；展示、呈现自己的学习成果，掌握新的学习技巧和策略，解决真实的问题，温习学过的知识，展示运用教师的反馈来提高学习表现；对自己的学习有更多的管控；对课程的评估、鉴定方法给出意见。

本门课程可以使学生能够系统、全面地掌握海岸与海洋灾害的基本概念、基本理论以及当前的主要成果和发展态势，达到改善学生知识结构，拓宽学生知识面，有效地促进学科间知识相互渗透的目的。使同学们在未来面向海洋、走向世界的过程中增强理论和管理等方面能力，在保障沿海地区经济社会可持续发展、支撑海洋强国建设事业中发挥积极作用。

参考文献:

[1]赵中建.21世纪世界高等教育的展望及其行动框架[J].上海高教研究,1998(12):1-8.

[2]刘海燕.“以学生为中心的学习”:欧洲高等教育教学改革的核心命题[J].教育研究,2017(12):119-128.

[3]蒋宗礼.本科工程教育:聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教学,2016(1):27-30.

[4]刘水凤.建构主义学习理论对高校教学的启示[J].华南理工大学学报(社会科学版),2007,9(3):73-76.

[5]杨尊伟,沈彩霞.“以学生为中心”的大学自修课程辅导:理念､原则与方法[J].山东教育(高教),2020(11):52-54.

[6]奥尔加·维伯格,默罕默德·哈利勒,马丁尼·巴斯,等.在线学习环境下的自我调节学习和学习分析实证研究述评[J].中国远程教育,2020(12):28-41.

[8]施重阳,牛振东.课程国际化教学中学习小组的人员构建与任务设置———以《数字图书馆》课程为例[J].高教学刊,2020(4):21-23.

[9]齐媛,张生.学评融合:落实评价改革的重要路径[J].中国教育报,2020(3):10-31.

[10]李永胜,葛丽娜,贺忠华.抛锚式教学模式在计算机基础教学中的应用[J].教育教学论坛,2019(25):198-199.

基金资助:第二批天津市一流本科建设课程名单项目“《海岸与海洋灾害》”(津教高函[2021]25号); 天津大学建筑工程学院新工科教改项目“数字赋能创新教学在海岸灾害课程中的实践应用”(无编号);

文章来源:臧志鹏,张金凤,及春宁,等.技术赋能的任务协作式教学模式应用与实践[J].高教学刊,2024,10(31):106-110.